NJ 320--84内燃机零部件磁粉探伤方法

                                                             
NJ 320--84

                           
内燃机零部件磁粉探伤方法

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   本标准适用于钢铁磁性材料制造的成品、半成品零件和原材料表面及近表面缺陷的检验,并作为制订磁粉探伤操作规程的依据。

1名词术语

1.1干法检验

   检验时采用呈干粉状的铁磁性粉末。

1.2芯棒技术

   将一个带电的棒、电缆或管子从被检零件的内孔或开口中穿过以进行磁化的技术。

1.3电流磁化技术

   将电流通过触头、接触板或夹头使零件磁化的技术。可使用交流电、整流后的交流电或直流电。

1.4交流磁化

   用交流电感应产生磁场进行磁化。

1.5有效磁导率

   由磁导率(μ)和退磁因子N/4π所决定的一个因数(N为比例常数)。

1.6连续法

   在外加磁场的作用下,将磁粉或磁悬液施加到被检验零件上。

1.7纵向磁化

   使磁力线沿着平行于被检验零件的长轴方向进行磁化。

1.8周向磁化

   环绕零件的圆周建立一个磁场进行磁化。

1.9罗盘试验

   把零件放在相对于磁性罗盘指针的一个规定位置上,看指针偏转是否超过规定值。

1.10直流磁化

   用通直流电产生磁场进行磁化。

1.11退磁因子

   表示零件的长度与直径之比的函数。

1.12退磁

    使零件恢复到非磁化状态的工艺过程。

1.13峰值电流

   激励时所得到的直流电或周期电流的**瞬时值。

   通常直流干电池或三相整流交流的峰值电流可用电流计测出近似值;交流电或全波整流交流电的峰值电流为电流有效值的√2倍;半波整流电的峰值电流为电流有效值的2.2倍。

1.14接触板

   周向磁化时,用来夹紧被检验零件并使其通过电流的电极装置。

1.15接触垫

   一种可替换的金属垫,一般为铜丝编织物,放在电极上为被检验零件提供良好的电接触,可防止零件受到损伤。

1.16黑光

   波长为3200--4000埃的电磁辐射。

1.17荧光磁悬液

   含有荧光磁粉的悬浮液,用黑光灯来观察缺陷。

1.18荧光磁粉

   以荧光物质处理过的磁粉,在黑光照射下能发出荧光的磁粉。

1.19黑光滤光器

   用来抑制可见光和非黑光的紫外辐射。

1.20剩磁

   磁化以后,磁力减小到零时保留在零件中的磁性。

1.21剩磁法

   切断磁化电流或移去外加磁场后,将磁粉施加到被检验零件上进行探伤。

1.22湿法检验

   将磁悬液施加于工件表面上进行探伤。

1.23触头

   连接于软电缆上用来将磁化电流从电源导入被检验零件的一种手持式电极触头。

1.24漏磁场

   在零件的缺陷处或磁路截面变化处,磁力线离开或进入表面时所形成的磁场。

1.25磁通穿透深度

   磁通在零件中达到的有效深度。

1.26磁粉检验

   用来发现铁磁性材料表面或近表面的裂纹或其它缺陷的无损检测方法。将碾细的磁粉施加于经适当磁化的零件表面,磁粉会吸附于缺陷和材料的不连续处,再用肉眼观察所产生的磁粉痕迹。

1.27磁导率

   磁感应强度(B)与产生磁感应强度的外部磁场强度(H)之比μ=B/H。

1.28磁饱和

   当施加于被磁化零件上的磁场强度无论怎样提高而零件内的磁通量无明显增加,这样的磁化程度称作磁饱和。

1.29磁写

   由无规则的局部磁化产生虚假的磁粉痕迹。

1.30载液

   用来悬浮磁粉使之在探伤中便于应用的一种液体。

1.31磁悬液

   将磁粉或膏状磁粉悬浮于载液中形成的悬浮液。

1.32磁粉含量

   磁悬液中磁粉与载液的宏观体积比。

1.33磁轭

   整体的或叠片的C型软磁铁,其上绕以通电的线圈。

1.34磁轭磁化

   借助于一个外加的轭状电磁铁,将纵向磁场导入零件或零件的一部分。

1.35整流交流电

   将交流电整流而未经平滑滤波所得到的电流。

1.36瞬时磁化

   用持续时间非常短的电流进行磁化。

2探伤设备

2.1探伤设备应能按照零件的形状、尺寸、材料的表面状况和缺陷性质，以适当的灵敏度进行有效的探伤工作。

2.2探伤设备应能对零件安全可靠地进行磁化,磁粉的使用观察及退磁操作等要简单方便。

2.3湿法检验的盛磁悬液的箱内要安装搅拌器,以使磁粉均匀分布,磁悬液应能稳定地用于零件,且不干扰已经生成的磁粉痕迹。

2.4干法检验的磁粉使用装置,应保持磁粉干燥,要求呈均匀分布状态,能稳定地用于零件。

2.5采用荧光磁粉探伤时,要使用紫外线照射装置,紫外线的波长应在3200--4000埃之间。使用时应具有能明显识别荧光磁粉痕迹的紫外线强度。

2.6退磁装置应使零件剩磁减少到2Gs。

3零件表面的要求

3.1被检验的零件表面不应有油脂、金属屑、氧化皮、粘砂以及其它能粘附磁粉的物质存在。表面有厚的保护层及表面严重不平,足以影响探伤效果时,均不能进行磁粉探伤。

3.2为了防止**和提高导电性能,必须将零件和电极的接触部分打磨干净,必要时还需在电极上安装接触垫。

3.3不需要加工的零件的焊缝等,在不影响磁粉痕迹辨认的条件下,可不经加工进行磁粉探伤。但对探伤灵敏度要求高的零件,其表面状态对探伤灵敏度影响很大时,则其表面光洁度应在△6以上。

3.4油孔及其孔隙在探伤后难于**磁粉时,则应在探伤前用无害物质堵塞。

4磁化条件

4.1磁化方向应与出现缺陷的方向垂直。

4.2对一些重要零件,为使其表面的全部缺陷能充分显示,应在两个成直角的方向进行磁化,一般采用纵向和周向磁化,也可采用复合磁化。

4.3磁化操作时,应根据设备的特性,零件的磁性、形状、尺寸、预测缺陷的性质(种类、位置、方向)等来选择磁化方法、磁化电流的种类、通电时间、电流值以及使用磁粉或磁悬液的时间。

5磁化方法

5.1周向磁化

   当电流通过零件或中心孔内的铜棒、电缆时,产生一个与电流成直角的磁场,可以发现轴向或轴向夹角小于45°的缺陷。

5.1.1轴通电法

   将电流直接通过零件本身(图1)。

5.1.2中心导体法

   将电流通过零件孔内的铜棒或电缆(图2a及图2b)。

    图 1 轴通电法       图2a中心导体法            图2b中心导体法

5.1.3支杆法

   利用接触电极使电流只通过需要检查的零件部位(图3)。

5.2纵向磁化

   将零件置于通电线圈或电磁铁产生的磁场内,可以发现零件表面的横向缺陷或与磁力线方向夹角小于45°缺陷。     

5.2.1线圈法

   用螺管线圈或绕在工件上的软电缆通电磁化(图4)。

5.2.2极间法

   将零件置于电磁铁两极之间,形成闭合回路(图5)

           图3支杆法               图 4 线圈法

5.3复合磁化

   用来发现零件表面中任何方向的缺陷,其方法是将零件放在通以直流电的电磁铁磁场或螺管线圈中,同时零件本身再连续通以交流电(图6)。

    图5  极间法                           图6   复合磁化法

6磁化规范

   不同零件和材料进行磁化时,其磁场强度的大小应根据经验公式,磁特性参数(或应用灵敏度试片),由测磁仪表的测试结果确定。在选用不同的检验方法和磁化方法时,零件被磁化后*终状态的磁性都应保证以下的磁感应强度:连续法为6000--8000Gs,剩磁法为8000--10000Gs,磁感应强度用高斯计进行测量。

6.1周向磁化时磁化电流值的确定

6.1.1当直接在圆柱形(或近似圆柱形)零件上通电流磁化时,磁化电流值一般按下式计算:

                  剩磁法: I=(20--30)D  - - - - -- - - - - - - - - --(1)

                  连续法:  I=(8--10)    - - -  - - - - - -- - -  - - - (2)

   当直径小于20mm时,I=20D(连续法)。

式中: I------电流值,A;

     D------零件直径,mm。

6.1.2当用软电缆通过大工件内孔磁化时,磁化电流按式(3)、(4)计算:

                  剩磁法: I=(20--30)D/N  - - - -- - - - - - - - - --(3)

                  连续法: I=(8--10)D/N   - -- - - - - - -  - - --- -(4)

式中: N--穿过工件内孔之电缆线圈数。

   不同零件周向磁化时的磁化规范见表1。

                      表1   不同零件周向磁化规范表